Le Biomasse adatte per la pirolisi
legname
Per poter sfruttare al meglio il legname ai fini dell' impiego per la produzione di energia elettrica e termica è importante considerare diversi fattori, quali l' umidità in immissione all' impianto, il potere calorifero, la dimensione del pezzo immesso: per quanto attiene le prime due variabili, per maggior approfondimento, si rimanda alla pagina PROGETTAZIONE, mentre per il fattore dimensione del corpo legnoso immesso nell' impianto sottolineiamo che i risultati migliori si ottengono con piccoli volumi di materia prima in immissione, solitamente cippato 5x5 / 10x10.
La natura del legno può essere della più disparata: abeti, castagno, quercia, betulla, cipresso, faggio, pino, rovere, ma anche noccioli, noci, mandorli ecc., dato che i poteri caloriferi sono poco discostanti in termini di kCal/kg.
sansa
La sansa di olive è un sottoprodotto del processo di estrazione dell'olio d'oliva composto dalle buccette, dai residui della polpa e dai frammenti di nocciolino, sottoposto agli adempimenti ​del Decreto Ronchi​​​​​​​​​​​​​​ ​​inerenti le procedure a norma per lo smaltimento,essendo altamente inquinante a causa dell’elevato contenuto organico e di sostanza grassa.
Può essere vergine o esausta: nel primo caso, risulta molto umida, intorno al 55% in quanto tal quale risultante dalla premitura delle olive in frantoio, mentre nel secondo, essendo privata per estrazione di un olio alimentare contenuto nel seme all’ interno del nocciolo d’oliva, attraverso l’uso di solventi (n-esano), risulta più solida con umidità relativa intorno al 15% e pronta per la pirolisi, assumendo valori di potere calorifico ottimali.
La sansa vergine può essere essiccata per diventare poi esausta, attraverso l' impiego di un essiccatoio.
pollina
La pollina è un concime organico ottenuto dal riciclaggio per trattamento industriale delle deiezioni degli allevamenti avicoli, con umidità trai il 30-40% ed il 65-70% (ovaiole). In media è presente una quantità (in percentuale sul tal quale) del 3% in azoto, del 2% in anidride fosforica e del 1,5% in ossido di potassio.
L'uso diretto della pollina in campo può avere effetti fitotossici, ma soprattutto si presenta problematico per l'incremento di salinità nel suolo subito dopo una somministrazione.
In base al DM 5/2/98, la pollina viene considerata come "rifiuto": data questa classificazione la pollina deve essere trattata e smaltita come un rifiuto.
Partendo da questa considerazione, gli avicoltori hanno tre possibilità davanti a sé per lo smaltimento delle deiezioni avicole:
• ritiro da parte di ditte specializzate (soluzione, però, che implica oneri economici non indifferenti per gli avicoltori);
• smaltimento in campo come concime, pur se l’adeguamento alla "​Direttiva Nitrati" ne limita in modo drastico lo spargimento di reflui zootecnici sui campo, circa 170/200 kg/anno.
• utilizzo come risorsa energetica.
raspi e vinacce
La vinaccia è la buccia dell'uva comprensiva dei vinaccioli, solitamente senza raspo (la struttura legnosa che funge da scheletro ad un grappolo d'uva). In pratica, la vinaccia è ciò che rimane da un acino d'uva, eliminata la sola polpa. Il raspo è la parte che tiene insieme gli acini della vite. Anche queste tipologie di biomasse sono normalmente considerate, in fase esausta, come uno scarto, in particolar modo dai viticoltori, e pertanto un problema da risolvere spesso in modo oneroso attraverso un corretto smaltimento.
Ma anche questi sottoprodotti (sui raspi possono esserci interpretazioni diverse circa questo termine) possono essere essiccati ed utilizzati come combustibili e pertanto adatti alla trasformazione in energia elettrica e/o termica.
mix
Le diverse biomasse menzionate, che per loro natura meglio si prestano alla combustione e/o soprattutto alla pirolizzazione hano in comune tutte un ottimo potere calorifico: pertanto, sia in caso di compresenza delle medesime dovutamente al ciclo produttivo dell'azienda, sia in caso di implementazione delle matrici a disposizione tramite raccolta presso terzi, è possibile e spesso utile miscelare nelle dovute percentuali tipi diversi di biomasse. Tipico esempio la pollina o la sansa, che può essere ridotta facilmente in dischi di cenere attraverso la combustione a letto fluido o, in modo più economico e in caso sopratutto di piccoli quantitativi di scarti, attraverso la pirolisi, eliminando in modo efficiente ed indolore il noioso e dispendioso problema dello smaltimento: per esempio, per ovaiole o unità avicole disposte in batteria con sistema di asportazione delle feci tramite nastro trasportatore, l'umidità tal quale è elevata e, pertanto, può essere utilizzata in miscela con del cippato, come anche per la sansa.​
Tipologie biomasse
SEGUE tipologie...
non è pronta per essere utilizzata tal quale dall'impianto per via delle impurità (solfati, clorati, ecc.). Pertanto la miscela gassosa (syngas, biogas) deve prima essere convogliato in un circuito di purificazione.
Le tipologie di biomasse sono molteplici: alcune (letame, scarti ortofrutticoli, mais, triticale, paglia ecc) sono più indicate per la fermentazione (biogas) solitamente anaerobica mesofila (ossia in assenza di ossigeno e a temperatura 36°/40° per favorire l'azione dei batteri metanogeni), altre invece sono più adatte alla combustione o alla pirolisi (legname, segatura, sansa, pollina, vinacce, taglio fresco da potature, RSU, ecc.), con produzione di syngas o vapore ad alta pressione.
Nei casi di produzione di gas, c'è bisogno di un motore a combustione interna per trasformare l'energia chimica in energia meccanica sotto forma di rotazione del motore ed infine in elettricità , attraverso un sistema rotore/statore; nel caso della produzione di vapore a pressione, solitamente la funzione rotante viene assolta da una turbina.
Al contempo, unitamente alla produzione di energia elettrica è presente una forte produzione di calore, quasi in rapporto 2:1, utilizzabile per scopi privati, aziendali o per il teleriscaldamento.
Per approfondire questo aspetto consulta la pagina INCENTIVI e la pagina ​​VANTAGGI...
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Energia biomasse
SEGUE energia...
potendo passare da una forma all'altra, non possono variare il contenuto totale iniziale.
Per esempio, una pallina che rimbalza cadedo ha in partenza un contenuto di energia meccanica pari a 100J di tipo potenziale: scendendo, si trasforma in energia cinetica, poi rimbalzando in energia elastica, poi cinetica ed infine potenziale. Ma... ci accorgiamo che il livello dopo il primo rimbalzo non è lo stesso, ma più basso: questo è dovuto al fatto che parte del contenuto energetico iniziale si è trasformato in energia termica dovutamente all'attrito dell'aria, delle deformazioni all'impatto a terra... ma il totale sarà sempre 100J.
Anche nel caso dell'acqua che scende dal lago artificiale di una centrale idroelettrica ha all'inizio tutta energia potenziale che si trasforma in cinetica, magnetica, elettrica e, arrivando nelle nostre case, luminosa e termica: ma anche in questo caso, l'attrito e le deformazioni ed il lavoro dei magneti producono calore che viene disperso e perso... ma il totale sarà sempre il 100J di energia potenziale iniziale.
​L'energia ha diverse forme e diverse unità di misura, tutte equivalenti tra loro: Joule, Caloria, kWh, cd, ecc.
Particolare attenzione dedichiamo all' energia chimica che entra in gioco nei processi di fermentazione, combustione e pirolisi.
Considerando che l'energia ottenibile viene sostanzialmente dal metano o syngas, ossia da ricombinazione degli elementi che costituiscono legno, letame, sansa, ecc., assume una valenza assai nobile il fatto che tale energia è in sostanza un ulteriore trasformazione (in senso contrario) che segue la fotosintesi: dunque, energia pulita, che non immette gas serra o anidride carbonica in più (come nel caso di combustione del petrolio) ma la stessa quantità che contenuta nella matrice organica da cui proviene.
Per ulteriori approfondimenti visita la pagina PIROLISI...
